一航庆安公司数控车间DNC项目的实施

一、前言

中国一航庆安集团有限公司(简称一航庆安),隶属于中国航空工业第一集团公司,是我国“一五”时期的156项重点建设项目之一；是国家重点支持的512家国有优势的大Ⅰ型企业；是我国航空工业最大的机载设备研制、生产厂家。近几年来,一航庆安公司的数控设备数量增长很快,逐步形成了四个规模化的数控车间。这些变化促使传统机加工艺大规模地向高效率、高精度的数控工艺改进,工艺技术部门随即生成了大量的数控加工程序。与此同时,这些加工程序的管理问题、与数控设备通讯的问题也暴露了出来,严重影响数控设备优势的发挥。

为此,一航庆安公司曾制订了多个企业标准进行规范,但从管理技术角度来看,这种管理方法明显落伍,不能适应现代化生产模式。企业迫切需要用新的管理技术来解决这一棘手问题,特别是希望依靠信息化技术,来达到事半功倍的效果,真正实现国家倡导的以信息化带动工业化的战略。而数控车间DNC系统正是解决这一问题的实用技术。

随着数控技术、计算机技术、网络技术的相互融合,DNC技术的概念也在不断的发展和外延,DNC已不仅仅是一种自动传输方法的名称,而逐渐演变成一种对数控加工程序进行全生命周期管理的系统平台,甚至能够进行数控车间的工况采集,实时监控。还可以与其它信息化系统如MES、PDM 、MRPII或ERP进行集成。

二、DNC系统的选型

我公司在DNC选型时首先关注的是系统的稳定性。DNC系统的网络终端运行在机械加工现场,这里的环境通常较为复杂,温湿度难控制并存在着明显地振动和较强的电磁干扰,所以需要DNC系统的整体稳定性好。具体要求是:终端、线缆等硬件设备的热稳定性、抗干扰能力强；软件的容错机制健全、运行稳定可靠。经常需要“在线加工”的场合更应该重点考虑系统的稳定性。我们要求DNC系统能够“7×24”不间断运行。

其次,我公司的数控设备是多年来以单台多次方式购置的,功能相同的设备不但构造各异,而且数控系统杂乱,算上小版本就达二十余种,使大家常把数控车间戏称为“八国联军”。这一状况就要求我们所选的DNC系统具有广泛的兼容性,能够与多样的数控系统进行正确的通讯。最好还要有将加工程序在不同数控系统间进行格式转换的功能。

DNC系统选型实际上就是选择DNC厂商,有实力的厂商才能做好售后服务,本地化服务当然是最好的,现场出现问题后能够快速响应,不致耽误生产。同时,DNC系统也不应是个信息化孤岛,它应符合企业信息化的整体布局,最终要与企业信息化中的其它系统如MES、PDM等进行集成,掌握系统底层源代码的厂商在此最具优势,能够有效的降低集成时的成本。顺便指出的是,DNC技术已经是相当成熟的技术了,没必要迷信外国产品,否则,集成时可能会有一些麻烦。

经过全面的考察和多方面的比较,考虑到我公司的实际情况,最终我们选择了北京数码大方科技有限公司(CAXA)作为“一航庆安数控车间DNC项目”的合作商。

三、项目实施团队的选择

由于数控车间DNC网络系统涉及到数控技术、计算机技术、网络技术、工艺管理的相互融合,所以企业中的设备管理部门、信息化部门、工艺技术部门都由于自身专业的局限而无法独立完成整个项目的实施。所以,DNC项目的实施将会是企业内部多个部门协同来完成的。各部门的职责是:

信息化部门:项目的牵头单位,负责项目软硬件基础平台、网络的规划,如架设数据库平台、服务器、磁盘阵列、交换机等工作,并把DNC项目纳入企业的整体信息化蓝图进行总体考虑；

工艺技术部门:负责提出功能需求,管理流程的确定,并为系统的日常运行制定相应的操作规范；

设备部门:负责设备方面事宜,配合项目实施,如安装DNC终端时打开设备电气柜,确定设备内部取电位置等。

由于DNC系统本身是一个信息化系统,并且其中涉及的计算机、网络技术较多,信息化部门又是这些技术的把关部门,所以它牵头较为适宜。但信息化部门往往提不出具体的需求,比如工艺流程怎么走,这就需要工艺技术部门的参与,提出自己的需求。还有一点很重要,就是工艺技术部门要制定DNC系统的操作规范。这就是我们经常说的“三分建设,七分使用”。再好的东西,用不好就等于浪费。这将是DNC项目成败的关键之一。

北京数码大方科技有限公司(CAXA)是国内实力最强的数控车间DNC供应商,他们可以提供的全套的软件、硬件和服务。CAXA目前拥有近八百名员工,从事机床联网已经有十多年的时间,经验非常丰富。CAXA中还有很多来自于企业的工程师,对企业的情况非常了解。针对一航庆安的各个部门情况,CAXA直接给出符合庆安的实施方案。另外,我们考察并确认了CAXA在网络、软硬件开发方面的整体技术水平。CAXA有个规定,只有“持证”的人员才允许到企业进行项目实施,所以CAXA的实施经理和实施工程师都是经过了严格的内部培训和考核的。同时,为了避免将来互相扯皮的问题,我们决定软件和实施队伍都选择CAXA。

四、确定实施方案

选型和项目实施团队确定后,我们经过与CAXA的项目经理和咨询顾问多次协商,最终确定了我公司数控车间DNC系统的实施方案。

实施方案的内容包括:确定软硬件环境、网络拓扑结构,信息点的布局；确定管理流程,对应企业内部的职务分配角色,划分相应的权限；草拟《网络DNC操作规范》,征求相关单位意见。

实施方案的总体要求:安全可靠、稳定有效、软硬件配置科学、有一定的前瞻性、可扩展性。

下图就是我公司网络DNC系统的结构图(图中省略了交换机):

图中,各机加分厂工艺人员通过CAXA网络DNC管理客户端将各种数控相关数据统一上传至信息中心主服务器并有磁盘阵列负责数据的安全；数控机床通信由各分厂使用专用通信服务器通过DNC专用VLAN将数控程序在信息中心主服务器和数控机床间进行上传或下载；各VLAN之间还使用了访问策略,以保证企业各类数据安全。

五、项目的实施

项目的实施按照先前确定的《DNC系统实施方案》按部就班的执行即可。在实施过程中,甲乙双方应本着合作、共赢的态度来工作。对项目中的节点要控制好,实施的主要过程有:

施工:对系统软硬件进行安装,连接数控设备,施工中生成的报表有《材料交付和检验报告》、《工程变更报告》、《产品安装纪录》等；这部分工作主要由CAXA的项目实施经理和实施工程师操作,我公司的设备管理人员配合施工。

测试:对连接好的DNC系统进行测试,包括单点传输测试和综合传输测试,管理流程也要测试流程是否通畅、逻辑是否正确,最后生成《测试报告》；这部分由CAXA的项目实施工程师负责调试,我公司的工艺人员和网络管理员配合。

培训:项目实施后期,由CAXA的技术经理对我公司所有DNC系统使用人员进行培训,分为设备操作人员培训、工艺人员培训、系统管理员培训,最后填写《培训报告》；

验收:对整个工程进行验收,除现场检查外,还要对上述各个报表资料进行核对,收集部分硬件产品的合格证、光盘等物品,最后双方签署《验收报告》及《备忘录》。双方参与的人员有CAXA的项目经理、实施经理、一航庆安的项目负责人、网络管理员等。

六、结束语

通过“一航庆安数控车间DNC”的项目实施,彻底地解决了我公司数控加工程序的全生命周期管理问题和数控设备通讯问题,显著提高了各数控车间的生产效率。经过一年多的使用,我们对北京数码大方科技有限公司(CAXA)和他们公司的网络DNC系统有了一些深刻的认识:

网络DNC是制造企业信息化的神经末梢,而缺少神经末梢的企业是不健全的,CAXA网络DNC可以管理到数控设备的加工代码、工艺文件等等,将企业最底层的信息化管理起来。

制造企业的生产指令最终是由网络DNC来付诸实施的

以CAXA网络DNC为基础的数控设备的信息采集将成为企业上层信息系统MES、PDM、ERP的真实数据的来源,为企业的信息化决策提供有力依据。

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